Tyr^ r V WELTORG AN IS ATION FOR OEISTIGES EIGENTUM
X X Internationales BOro 7. —
INTERNATIONALE ANMELDUNG VEROFFENTLICHT NACH DEM VERJRAG OBER DEE
INTERNATIONALE ZUSAMMENARBEIT AUF DEM GEBIET PES PATENTWESENS (PCT)
(51) Internationale Patentklassifikation 6 :
G01N 27/327, C12Q 1/00, C12M 1/40
Al
(11) Internationale Verorfentiichungsnummer: WO 97/45719
(43) Internationales
Veroffentlichungsdaturn:
4. Dezcmber 1997 (04.12,97)
(21) Internationales Aktenzeichen: PCT/DE97/01 1 14
(22) Internationales Anmcldedatum: 26. Mai 1997 (26.05.97)
(30) PrioritStsdaten:
196 21 241.3
25. Mai 1996 (25.05.96)
DE
(71)(72) AnmeWer und Erfinder: KESSLER, Manfred [DE/DE];
Schlehenstrasse 14, D-91056 Erlangen (DE).
(74) Anwalt: POHLAU, Claus; Louis, POhlau, Lohrentz & Segeth,
Postfach 3055, D-90014 Numberg (DE).
(81) Bestimraungsstaaten: CN, JP, US, europaisches Patent (AT,
BE, CH. DE, DK, ES. FI, FR, GB. GR, IE, IT, LU, MC,
NL, PT. SE).
VerotTcntlicht
M it Internationale m Recherchenhericht.
Vor Ablauf der fir Anderungen der Anspriiche zugclassenen
Frist. VeroffentLichung wird wiederhott falls Anderungen
eintreffen.
(54) Title: MEMBRANE ELECTRODE FOR MEASURING THE GLUCOSE CONCENTRATION IN FLUIDS
(54) Bezeichnung: MEMBRANELEKTRODE ZUR MESSUNG DER GLUCOSEKONZENTRATION IN FLOSSIGKEITEN
(57) Abstract
The present invention relates to a membrane electrode for measuring the glucose concentration in fluids comprising a base membrane
with at least one noble metal electrode which is arranged on one side of the base membrane, a proton-selective ion membrane arranged on
the base membrane and the noble metal electrode, and a double membrane which is arranged on the ion membrane and in which glucose
oxidase is contained in an appropriate medium. The invention also relates to an electronic circuit for operating the membrane dectrode,
comprising a stabilised polarisation voltage source, two high impedance amplifiers, a parallel resistor, an element for processing and storing
the measured variable, and an output unit.
(57) Zi
Die vorliegende Erfindung betriffi eine Membranetektrode zur Messung der Glucosekonzentration in FlOssigkeiten, bestehend aus:
einer Grundmembran mit wenigstens einer Edelmetailelektrode, die auf einer Seite der Grundmcmbran arigeordnet ist; einer auf der
Grundmembran und der Edelmetallelektrode angeordneten protonenselektiven Ionenmembran; und einer auf der lonenmembran angeordnetcn
Doppelmcmbran, in welcher Glucose-Oxidase in einem gecigneten Medium enthalten ist, sowic eine elektronische Schaltung zum Betrieb
der Membranelekrrode mit einer stabilisicrten Polarisations-Spannungsquelle-, zwei Verstarkern hoher Impedanz; einem Parallelwiderstand;
einem Element zur Verarbeitung und Speicherung der gemessenen Gr68e; und einer Ausgabeeinrichtung.
LEDIGUCH ZUR INFORMATION
Codes zur ldentifizierung von PCT-Vcrtragsstaatcn auf den Kopfbogen der Schriften, die intemationale AnmcWungen gemass dem
PCT vertffentlichen.
AL
Albania)
ES
Spanien
LS
Lesotho
SI
Slowenkn
AM
Ai meniai
Fl
FranJand
LT
Litauen
SK
Siowake*
AT
0»ient ich
FR
Frankreich
LU
Luxemburg
SN
Senegal
AU
Austraikn
GA
Gabon
LV
Letlland
sz
Swaiiland
AZ
Aicrbakkchan
GB
Veremigtcs Kdnigreich
MC
Monaco
TO
Tschad
BA
Bora *co-Hes zegowina
GE
Georgia!
MO
Republik Moldau
TG
Togo
BB
Barbados
GH
Ghana
MG
Madagaskar
TJ
Tadschikistan
BE
Belgien
GN
Guinea
MK
Die ehemalige jugoslawbche
TM
Turkmenistan
BP
Burkina Faso
GR
Gnecbenland
Republik Mazedooien
TR
TurkeJ
BC
Bulgaricn
HU
Ungam
ML
Mali
TT
Trinidad und Tobago
BJ
IB
Maud
MN
Mongolei
UA
Ukraine
BR
BrasiKen
1L
Israel
MR
Maurctanien
UG
Uganda
BY
Belarus
IS
bland
MW
Malawi
US
Vereinigte Staaien vo
CA
Kanada
IT
flatten
MX
Mexiko
UZ
CF
ZentralarYikanische RepuWik
JP
Japan
NE
Niger
Usbekistan
Vietnam
CG
Kongo
KE
Kenia
NL
Niederlande
VN
CH
Schwtiz
KG
Kirgbistan
NO
Norwegen
YV
Jugoslawien
ci
Cote (Tlvoire
KP
Dernokratische Volksrepublik
NZ
Neuseeland
zw
Zimbabwe
CM
Kamerun
Korea
PL
Pblen
CN
China
KR
Republik Korea
FT
Portugal
cv
Kuba
KZ
Kaaachttan
RO
Rumanien
cz
Tlchechbche Republik
LC
St Lucia
RU
RussUche Federation
DE
Deutschland
U
Liechtenstein
SD
Sudan
DK
Dineraark
LK
Sri Lanka
SB
Schweden
EE
Esttand
LR
Liberia
SG
Singapur
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
10
Membranelektrode zur Messung der Glucosekonzentration in
Fliissigkeiten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membranelektrode
zur Messung der Glucosekonzentration in Fliissigkeiten •
20 Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektronische
Schaltung zum Betrieb der Membranelektrode.
Aus der EP-A 0 141 178 ist eine Anordnung zum Messen der
Konzentration eines Stoffes bekannt, rait der sich
25 Konzentrationen von H2O2 bestimmen lassen. Es ist eine
Mepelektrode aus Edelmetall offenbart, die durch eine
lipophile Membran von einem ElektroJLyten getrennt ist. Die
Membran enthalt dabei lipophile Ionen, insbesondere
Anionen, und/oder carriergebundene Ionen und ist
30 protonenimpenneabel. Bei einer besonderen Ausgestaltung ist
in dem Elektrolytraum, der durch die lipophile Membran von
der Elektrode getrennt ist, ein Enzym enthalten, welches
eine diffusible Substanz unter anderem in H 2 0 2 umsetzt,
dessen Konzentration durch die Anordnung gemessen wird und
35 so die Bestimmung der Konzentration der Substanz erlaubt.
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
2
Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung zum
Messen der Konzentration eines Stoffes ist von Nachteil,
dap die gemessene Grope sich wahrend ties MePvorgangs
relativ stark verandert, d.h. einer gewissen Drift
5 unterliegt. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Elektrode zu schaffen, die das aus dem
Stand der Technik bekannte Problem vermeidet und die
wirtschaf tlich herstellbar ist.
10 Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung , eine elektronische
Schaltung zum Betrieb einer derartigen Elektrode
7 bereitzustellen .
Die vorliegende Aufgabe wird durch eine Membrane lekt rode
15 zur Messung der Glucosekonzentration in Fliissigkeiten
gelost, bestehend aus: einer Grundmembran mit wenigstens
einer Edelmetallelektrode, die auf einer Seite der
Grundmembran angeordnet ist; einer auf der Grundmembran und
der Edelmetallelektrode angeordneten protonenselektiven
20 Ionenmembran; und einer auf der Ionenmembran angeordneten
Doppelmembran, in welcher Glucose-Oxidase in einem
geeigneten Medium enthalten ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird weiterhin durch
25 eine elektronische Schaltung zum Betrieb der
Membranelektrode mit: einer stabilisierten Polarisations-
Spannungsquelle; zwei Verstarkern hoher Impedanz; einem
Parallelwiderstand; einem Element zur Verarbeitung und
Speicherung der gemessenen GroPe; und einer
30 Ausgabeeinrichtung gelSst.
Herkommliche Elektroden mit gropen Edelmetalloberf lichen
zeigen eine starke Empf indlichkeit gegeniiber Konvektion.
Dies bedeutet, dap Veranderungen des Kapillarstroms, die
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
3
Veranderungen der Konvektion innerhalb der Dif f usionszone
der Elektrode bewirken, starke Anderungen des
Elektrodensignals induzieren. Auf Grund dieser Tatsache
werden Mikroelektroden mit einem Elektrodendurchmesser
5 unter 50 urn mit einer geringen Konvektionsempf indlichkeit
angewendet. Nachteiligerweise besitzen derartige
Mikroelektroden eine relativ hohe Drift. Sie liegt im
allgemeinen in dem Bereich von bis zu 2 bis 3 % pro Stunde.
Die Verwendung von Mikroelektroden fur Messungen mit einer
10 ausreichenden Genauigkeit ist daher nur moglich, wenn diese
Drift entsprechend korrigiert wird v Dies erfordert haufige
Kalibrierungen mit wenigstens 2 Lo'sungen oder
Standardgasen. Bei den erf indungsgemapen Elektroden ist die
Edelmetalloberf lache mit einer schutzenden lipophilen
15 Membran bedeckt, die nur hydrophoben und gasfdrmigen
Spezies erlaubt die Elektrode zu erreichen. Des weiteren
ist erf indungsgemap eine Doppelmembran auf der Ionenmembran
angeordnet, wobei in der Doppelmembran Glucose-Oxidase in
einem geeigneten Medium enthalten ist.
20
Das Prinzip von potentiometrisch-polarographischen H 2 02~
Messungen ist eine Kombination von zwei verschiedenen
elektrochemischen Verfahren, der Amperometrie und der
Potentiometrie. Die Kombination dieser zwei Mepverfahren in
25 einer Elektrode basiert auf der Beobachtung, dap
Elektroden, bei denen die Ionenmembran z . B. mit Platin in
Beruhrung gebracht wurde, auf Wasserstoff reagieren. Die
Untersuchung dieses unerwarteten PhSnomens zeigte f dap
Wasserstoff an der Platinoberf lache gemaP der
30 elektrochemischen Reaktion
H 2 - 2e" -> 2H +
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
4
oxidiert wird. Die gebildeten Protonen werden mittels
lonentreLger-Molekiile durch die Ionenmembran transportiert .
Der durch die Ionentrager-Molekule bewirkte Flu{3 von
Protonen durch die Ionenmembran erzeugt ein
5 Membranpotential, das potent iometrisch bestimmt werden
kann. Eine genaue Analyse der Ergebnisse zeigte, dap eine
lipophile PVC-Membran mit einem darin enthaltenen
Protonentrager multif unktionale Eigenschaf ten gewinnt, wenn
sie mit einer Edelmetalloberf lache anstelle einer internen
10 Elektrolytlosung, z.B. 3- oder 4-molarer KC1, in Beriihrung
gebracht wird.
Es ist anzumerken, da£ eine entscheidene Vprbedingung fur
die Aktivierung einer derartiger potentometrisch-
15 polarographischen Edelmetallelektrode eine ausreichende
Hydratation derselben ist. Dieses wird durch die Diffusion
von Wasserdampf durch die lipophile Ionenmembran erreicht.
Die die Metalloberf lache erreichenden Wassermolekiile bilden
dort eine Dipolschicht . Es entwickelt sich nachfolgend eine
20 Helmholz-Polarisationsschicht mit OH-Anionen als geladene
Schicht, wenn die Elektrode als Anode verwendet wird.
Aufgrund der Abwesenheit anderer Ionen als OH" und H +
enthalt diese Helmholz-Schicht ausschliePlich Wasser und
Dissozationsprodukte des Wassers, d.h. 0H~-Ionen und H + -
25 Ionen.
Die Tatsache, da(3 sich zwischen der Edelmetalloberf lache
und der Ionenmembran durch die Hydratation eine
Zwischenschicht von ungefShr 250 bis 300 run bildet, fiihrt
30 zu niitzlichen elektrochemischen Wechselwirkungen, die in
herkommlichen Elektrodensystemen nicht existieren.
Wenn H 2 0 2 durch die Ionenmembran diffundiert, wird dieses
an der polarisierten Edelmetalloberf lache oxidiert und die
1 WO 97/45719
PCT/DE97/01114
5
aus dieser Redox-Reaktion stammenden Protonen sammeln sich
auf Grund des Dif fusionswiderstands der Ionenmembran in dem
durch Hydratation erzeugenden Zwischenraum zwischen der
Elektrodenoberf lache und der Ionerunembran an. Andererseits
5 entsteht ein Protonenf luj3 durch die Membran, wobei dieser
Flup durch die Dicke der Membran, die Konzentration und
Mobilitat des oder der H + -Trager in der lipophilen Membran,
der Aktivitat der Protonen in dem Zwischenraum zwischen
Edelmetallelektrode und Ionenmembran und der elektrischen
10 Feldstarke zwischen Edelmetalloberf lache und dem aujteren
Enzymraum abhangt. Diese Parameter konnen entsprechend den
Erfordemissen durch die Ausgestaltung der
erf indungsgemaPen Elektrode hinsichtlich der Dicke der
Membran, des angelegten .elektrischen Feldes und der anderen
15 genannten GroPen in geeigneter Weise eingestellt werden, so
dap der Flup der Protonen durch die Ionenmembran zu der
Bildung von zwei Protonengradienten und entsprechenden
Potentialgradienten fiihrt. Der erste Gradient entwickelt
sich in dem wassergef ullten Zwischenraum zwischen
20 Edelmetallelektrode und Ionenmembran, wahrend der zweite
innerhalb der Membran entsteht.
Polarographische Elektroden konnen als reduzierende oder
oxidierende elektrochemische Systeme verwenden werden. Sie
25 bestehen aus einer polar is ierbaren Metallelektrode, einer
nicht polarisierbaren Bezugselektrode (z.B. Ag/AgCl) und
einer Polarisations-Spannungsquelle. Das spezifische Signal
ist der Strom, der durch die Redox-Reaktion der zu
analysierenden cheraischen Spezies erzeugt wird. Prinzipiell
30 werden alle Molekiile, die die Metal loberf lache durch
Diffusion erreichen, vollstandig oxidiert oder reduziert.
Dement sprechend fallt die Konzentration der zu
analysierenden Spezies von ihrem urspriinglichen oder
anfanglichen Konzentrationswert in der Probe auf Null an
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
6
der Oberflache der polarisierten Elektrode. Die Anzahl der
Molekiile, die zu der Oberflache dif fundieren, hangt von
ihrem FluP ab, der proportional ihrer Konzentration, aber
unabhangig von ihrer Aktivitat ist. Die Beziehung zwischen
5 der Konzentration der Spezies und dem gemessenen Redox-
Strom ist daher linear.
Durch potent iometrisc he Elektroden wird die Aktivitat von
Ionen gemessen. Die Aktivitat von chemischen Spezies ist
10 als Grad der freien Beweglichkeit von Ionen oder Molekiilen
definiert. Die theoretische Grundlage fur
Aktivktatsmessungen von Kationen, oder Anionen wird durch
die Nernst-Gleichung gegeben, die aussagt, dap die
Aktivitat von Ionen mit dem Logarithmus der steigenden
15 Ionenkonzentration abnimmt. Das Prinzip von Ionenmessungen
durch Glaselektroden oder moderne Ionenelektroden ist, dap
Ionen entsprechend der Ionenaktivitat reversibel in einer
hydratisierten .Glasmerabran oder einem geeigneten
Ionentrager eingelagert werden. Bei Ionenelektroden ahnelt
20 der Mechani sinus "der Einlagerung von Ionen dem Laden und
Entladen von Kondensatoren. Gemap Moody und Thomas,
Selective Ion sensitive Electrodes, Marrow Watford ,
England 1971, kann die bei I onenleit elektroden verwendete
Membran als eine Fliissigmembran bezeichnet werden.
25
Im Vergleich mit der Polarisationsspannung von
herkommlichen H 2 0 2 -, H 2 - und p0 2 -Elektroden, die im Bereich
von 700 mV liegt, hat sich fur die erf indungsgemaPe
Glucoseelektrode vorteilhaf ter Weise eine Spannung von 200
30 bis 300 roV als ausreichend erwiesen. Urn relativ stabile
Redox-Strome zu erhalten, erf ordern herkommliche Elektroden
Polar isationszeiten von einer bis zehn Stunden, wobei immer
noch eine Drift von 3 % pro Stunde vorliegt. Im Gegensatz
dazu zeigen die erf indungsgemSPen Elektroden
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
7
Polarisationszeiten im Bereich von Sekunden, wobei es
besonders vorteilhaft ist, dap die Drift trotz der sehr
geringen Polarisationszeit wesentlich geringer ist. Ein
Grund hierfiir konnten die sehr speziellen Eigeschaften der
5 Helmholz-Schicht sein, die ausschliepiich aus OH" und H+~
Ionen besteht. Weiterhin sind elektrochemische
Nebenreaktionen vorteilhaf ter Weise ausgeschlossen, weil
die Edelmetalloberflache durch eine lipophile Meinbran
abgeschlossen und daher von sehr hoher Reinheit ist.
10 Dementsprechend kann keine Vergiftung der
Elektrodenoberf lache durch Abscheidung von Metallen,
Metal iverbindungen und Salzen mit niedrigen
Loslichkeitskoeff izienten usw. auftreten.
15 Die erf indungsgemape Anordnung der verschiedenen Meinbranen
ist besonders vorteilhaft, da insbesondere durch die
zusatzliche Anordnung einer Doppelmembran, in welcher
Glucose-Oxidase in einem geeigneten Medium enthalten ist,
auf der lonenmembran der Verbrauch an reduzierbaren (0 2 )
20 oder oxidierbaren Spezies (H 2 0 2 , H 2 ) auf einem derartig
niedrigen Niveau gehalten werden kann, dap die
erf indungsgemapen Elektroden keine
Konvektionsempfindlichkeit zeigen, sogar wenn grope
Edelmetallanoden oder -katoden eingesetzt werden- Des
25 weiteren wird die potentiometrische Bestimmung von sehr
kleinen H 2 0 2 -0xidationsstrdmen erraoglicht, so dap sich die
Moglichkeit zur Messung von Glucosekonzentrationen mit
extremer LangzeitstabilitSt bei infinit kleinem
Glucoseverbrauch eroffnet.
30
In einer besonderen Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung ist die Grundmembran auf einer Isolationsmembran
oder einer Tragerfolie angeordnet. Hierbei ist es besonders
vorteilhaft, wenn die Isolationsmembran oder Tragerfolie so
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
8
ausgebildet ist f dap sie den gesamten Elektrodenaufbau
seitlich und unten umschliept, so dap die Elektrode nur mit
einer Flache mit der Umgebung in Kontakt treten kann,
Hierdurch werden Leckstrome mit grower Sicherheit vermieden
5 und ein Stof f austausch kann nur iiber die definierte, zur
glucosehaltigen Losung gerichteten Oberflache der
Doppelmembran erfolgen.
Damit Leckstrome besonders wirksam vermieden werden , konnen
10 die aufeinanderfolgenden Membranschichten des
Elektrodenaufbaus miteinander verschweipt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der erf indungsgemaPen
Membranelektrode sind die Tragerfolie oder
15 Isolationsmembran, die Grundmembran mit der Elektrode und
die protonenselektive Ionenmembran von einer AuPenmembr an
umschlossen, wobei die Doppelmembran, in der Glucose-
Oxidase in einem geeigneten Medium enthalten ist, auf der
Aupenmembran iiber der Ionenmembran angeordnet ist. Hierbei
20 ist es besonders vorteilhaft f wenn der Zwischenraum
zwischen der Tragerfolie oder Isolationsmembran r der
Grundmembran mit der Elektrode, der protonenselektiven
Ionenmembran und der Aupenmembran mit einem Elektrolytgel
gefiillt ist. Es ist bevorzugt, dap die Elektrode mit einer
25 entsprechenden MePelektronik verbindende Kabel in einem
Schlauch von dem Elektrodenaufbau fortgefiihrt wird. Der
Schlauch ist bevorzugt mit der Aupenmembran verschweipt
oder verklebt. Bei einem derartigen Aufbau ist es
bevorzugt, wenn der Zwischenraum zwischen dem Kabel und dem
30 Schlauch ebenfalls mit einem Elektrolytgel gefiillt ist. Das
Elektrolytgel dient dabei der Kontaktierung der
Bezugselektrode bzw, des Be zugselektrodensys terns . Hierdurch
wird vorteilhaf terweise eine eventuelle Kontamination der
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
10
zu analysierenden FlUssigkeiten durch eine Bezugselektrode
vermieden.
Bei den erf indungsgemaSen Elektroden werden bevorzugt
Edelmetallelektroden verwendet, wobei Gold und Platin als
Material besonders bevorzugt sind.
Die Ionenmembran enthalt allgemein eine flussige Phase,
wobei insbesondere in der flussigen Phase der Ionenmembran
Ligandenmolekule enthalten sind, die innerhalb der Membran
mobil sind. Die Ligandenmolekule sind bevorzugt
Tridodecylamin
Da elektrochemische Reaktionen gewohnlich
15 teroperaturabhangig sind, ist es bevorzugt, wenn in dem
erfindungsgemapen Gesamtaufbau der Elektrode ein
Thermofuhler angeordnet ist. Somit ist durch die
. f ortlauf ende Temperaturkontrolle wahrend der Messung eine
Kbrrektur von temperaturbedingten Mepwertveranderungen
20 moglich. Allgemein erhaltliche Thermoelemente, die bei der
Temperaturmessung am Oder im lebenden Kdrper eingesetzt
werden, konnen dabei als Thermofuhler verwendet werden.
Der erf indungsgemape Elektrodenaufbau ist vprteilhafter
25 Weise auch miniaturisierbar, wobei bei der Herstellung
derartig miniaturisierter Elektroden bevorzugt
Dunnfilmtechniken verwendet werden konnen, was es
ermoglicht, preiswerte Elektroden zu schaffen, die als
Einmalelektroden verwendet werden konnen. Es ist auch
30 mdglich, dap in einem miniaturisierten Elektrodenaufbau
mehrere, z.B. zwei, drei oder vier, Mepstellen vorgesehen
werden. Hierdurch wird zweckmapigerweise die simultane
Messung an entsprechend vielen Meporten auf der
Wangenschleirohaut bzw. der Gingiva ermdglicht. Wenn die
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
10
einzelnen Mepwerte verglichen werden, wird die Sicherheit
der Bestiinmung erhoht bzw. die Bestimmung lokaler
Unterschiede moglich. Fiir entsprechende Anwendungen ist
bevorzugt, den erf indungsgemapen Elektrodenauf bau auf einer
5 Halterung anzuordnen. Eine derartige Halterung ist z.B.
bevorzugt auf einen oder mehreren Zahnen aufsteckbar Oder
in der Form einer Klanuner gebildet. Hierdurch wird die
Messung der Glucosekonzentration in der Schleimhaut
ermoglicht .
10
Bei einer Anordnung in einem Kissen, z.B. aus Silikon-
Kautschuk wird die Messung von Glucosekonzentrationen auf
Organoberf lac hen, z.B. wahrend Operationen, moglich.
15 In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der
Membranelektrode ist die Grundmembran von einer Kunststoff-
Faser gebildet, wobei die Elektrode, die protonenselektive
Ionenmembran und die Glucose-Oxidase enthaltende
Doppelmembran die Kunststof f-Faser umschlie^en. Eine
20 derartig ausgebildete Elektrode findet Verwendung als
Einstichelektrode oder Katheterelektrode bei raikro- oder
minima linvasiven Eingriffen.
Durch die erf indungsgemape Membranelektrode ist aber auch
25 die Bestimmung von Glucose in Blut- und Fliissigkeitsproben
in einem Analysenautomaten moglich. Hierzu wird der
erf indungsgemape Elektrodenaufbau in einer Kapillare
vorgesehen bzw. mit einer Kapillare so gekoppelt, dap die
Oberflache der Glucose-Oxidase enthaltenden Doppelmembran
30 mit dem Innenraum der Kapillare in Verbindung steht. Der
erf indungsgemape Elektrodenaufbau kann somit auch in
Analysenautomaten eingesetzt werden, welche in Kliniken
und/oder allgemein Laboratorien verwendet werden, in denen
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
11
Fliissigkeiten auf den Glucosegehalt untersucht werden. Dies
kann z.B. auch bei der Untersuchung von Lebensmitteln sein.
Bei den bisher bevorzugten Ausgestaltungen der
5 erf indungsgemapen Membranelektrode ist es fur verschiedene
Zwecke vorteilhaft , eine Ref erenzelektrode mit der
Membranelektrode zusammen in einem Bauteil bzw. auf einer
Halterung anzuordnen.
10 Die elektronische Schaltung zum Betrieb der
Membranelektrode mit einer stabilisierten Polarisations-
Spannungsquelle, zwei Verstarkern hoher Impedanz, einem
Parallelwiderstand, einem Element zur Verarbeitung und
Speicherung der gemessenen Grope und einer
15 Ausgabeeinrichtung ist bevorzugt so gestaltet, dap sie auf
zwei voneinander raumlich getrennte Einheiten verteilt ist,
wobei die Einheiten in einer vorteilhaf ten Ausgestaltung
iiber ein Kabel miteinander verbunden sind. In einer anderen
vorteilhaf ten Ausgestaltung der elektronischen Schaltung
20 sind die Einheiten auf elektro-optische Weise verbunden
bzw. stehen auf elektro-optische Weise miteinander in
Verbindung.
Der Parallelwiderstand der elektronischen Schaltung besitzt
25 im allgemeinen einen Widerstandswert von etwa 10 7 bis 10 11
G, besonders bevorzugt einen Wert von 10^ Q, Der
Parallelwiderstand bestimmt die GroPenordnung der Oxidation
von H2O2 und demzufolge des in der Schaltung erzeugten
Oxidations stroros . Da hohe Oxidationsraten den Glucosesensor
30 gegenuber Konvektion exmpfindlich machen und die Glucose-
Oxidase hohe Umsetzraten aufweisen miipte, um grope Mengen
an H 2 0 2 zu erzeugen, ist es vorteilhaft, zu hohe Strome zu
vermeiden. Bei einem Widerstand von etwa 10 10 bis 10 11 Q
sind daher Glucosemessungen noch moglich, aber nur mit
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
12
einer eingeschrankten Genauigkeit, was jedoch fur bestimmte
Anwendungen durchaus ausreichend sein kann. Bei einem
Widerstandswert von unter 10^ Q, d.h. in einem Bereich von
etwa 10 7 bis 10 8 ft, verandert sich die Steigung und die
5 Form der Kalibrierungskurven, was sich ebenfalls nachteilig
auf die MePgenauigkeit auswirkt.
Besonders bevorzugt ist daher r wenn der Parallelwiderstand
einen Widerstandswert von 10^ Q besitzt, da dann mit der
10 Gesamtanordnung die besten Mepergebnisse erzielt werden.
15
20
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von
Ausf iihrungsbeispielen mit Bezugnahme auf die beigefiigten
Figuren beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine scheraatische Darstellung der
erf indungsgemaPen Membranelektrode .
Figur 2 eine schematische Darstellung der
erf indungsgemaPen Membranelektrode in einer
anderen Ausgestaltung.
25
30
Figur 3 eine Ausf uhrungs form der erf indungsgemapen
Membranelektrode mit vier MePstellen.
Figur 4 eine Ausf uhrungs form der erf indungsgemaPen
Membranelektrode, bei der diese auf einer auf
drei Zahnen auf steckbaren Halterung angeordnet
ist.
Figur 5 eine Ausf uhrungs form der erf indungsgemapen
Membranelektrode, bei der diese auf einer
Klammer angeordnet ist.
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
13
Figur 6 eine Ausfuhrungsform der erf indungsgemapen
Membranelektrode, bei der diese in einem
Kissen, bevorzugt aus Silikonkautschuk,
angeordnet ist.
5
Figur 7
und Figur 8 eine Ausfuhrungsform der erf indungsgemapen
Membranelektrode, bei der diese in einer
Kapillare angeordnet bzw. mit dieser
10 gekoppelt ist.
Figur 9 Eine Ausfuhrungsform der erf indungsgemapen
Membranelektrode, bei der diese als Einstich-
und/oder Katheterelektrode ausgebildet ist.
15
Figur 10 eine vereinfachte schematische Darstellung der
zum Betrieb der erf indungsgemapen
Membranelektrode verwendeten MePelektronik.
20 Figur 11
und Figur 12 zwei Ausfuhrungsforraen der Mepelektronik
aus Figur 10 in schematischer Darstellung.
Figur 13 eine Auftragung von in einer Langzeitroessung
25 mit fiinf erf indungsgemapen Membranelektroden
erhaltenen Mepwerten.
In Figur 1 ist eine erf indungsgemape Membranelektrode zur
Messung der Glucosekonzentration in Flussigkeiten
30 schematised dargestellt. Sie besteht aus einer Grundmembran
1 mit einer Edelmetallelektrode 2, die auf einer Seite der
Grundmembran 1 angeordnet ist, einer auf der Grundmembran 1
und der Edelmetallelektrode 2 angeordneten
protonenselektiven Ionenmembran 3 und einer auf der
WO 97/45719
PCT/DE97/0H14
14
Ionenmembran 3 angeordneten Doppelmembran 4, in welcher
Glucose-Oxidase in einem geeigneten Medium enthalten ist.
Bei der in Figur 1 dargestellten Ausf iihrungsf orm ist die
Grundmembran 1 auf einer Isolationsmembran Oder einer
5 Tragerfolie 5 angeordnet, wobei die Isolationsmembran oder
die Tragerfolie 5 den Elektrodenauf bau seitlich und unten
umschliept.
In Figur 2 ist eine vorteilhafte Ausf iihrungsf orm der
10 erf indungsgemapen Membranelektrode dargestellt, bei der die
Tragerfolie oder Isolationsmembran 5, die Grundmembran 1
mit der Elektrode 2 und die protonenselektive Ionenmembran
3 von einer Aupenmembran 6 umschlossen sind und die
Doppelmembran 4, in der Glucose-Oxidase in einem geeigneten
15 Medium enthalten ist, auf der Aupenmembran 6 angeordnet
ist. Bei den Ausfuhrungsformen gemaP Figur 1 und Figur 2
sind die verschiedenen iibereinander angeordneten Membranen
vorteilhafterweise miteinander verschweipt, da dadurch
Leckstrome vermieden werden. Bei der Ausf iihrungsf orm gemap
20 Figur 2 ist es dariiberhinaus vorteilhaft, wenn der
Zwischenraum 7 zwischen der Tragerfolie oder
Isolationsmembran 5, der Grundmembran 1 mit der Elektrode
2, der protonenselektiven Ionenmembran 3 und der
AuPeranembran 6 mit einem Elektrolytgel gefullt ist, wobei
25 das Elektrolytgel dabei zur Kontaktierung der
Bezugselektrode bzw. des Bezugselektrodensystems dient.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, dap eine eventuelle
Kontamination der zu analysierenden Fliissigkeit durch eine
Bezugselektrode vermieden wird.
30
Die Elektrode 2 ist mit einem Kabel 8 mit einer
Mepelektronik verbunden. Dieses Kabel 8 wird in einem
Schlauch 9 von dem Elektrodenauf bau f ortgef iihrt • Der
Schlauch 9 ist mit der Aupenmembran 6 verbunden r wobei er
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
15
bevorzugt verklebt und besonders bevorzugt verschweipt ist.
Der Zwischenraum 10 zwischem dem Kabel 8 und dem Schlauch 9
ist ebenfalls mit Elektrolytgel gefiillt. Fiir die
Edelmetallelektrode wird bevorzugt Gold oder Platin
5 verwendet, wobei zur Herstellung der erf indungsgemaPen
Elektroden bevorzugt Diinnf ilmtechniken verwendet werden,
die eine preiswerte Produktion der erf indungsgemaPen
Elektroden in groper Zahl ermdgiicht. Insbesondere konnen
hier CVD- bzw. PVD-Verf ahren Anwendung finden.
10
Die Grundmembran 1 wird bevorzugt aus einem undurchlassigen
PVC gefertigt, wahrend die Ionenmembran 3 bevorzugt aus
einem PVC -Material gefertigt wird, das als flussige Phase
einen Weichmacher enthalt und in diesem Weichmacher
15 wiederum Ligandenmolekule enthalten sind, die H + -Ionen
- komplexieren konnen. Als Ligandenmolekule kommen
grundsatzlich alle Molekiile in Betracht f die in dem
jeweilig eingesetzten Weichmacher loslich bzw. mit diesem
mischbar sind und H + -Ionen komplexieren konnen, wobei
20 Tridodecylyamin besonders bevorzugt ist. Die Dicke der
verwendeten Membranen liegt jeweils in einer Gropenordnung
von 100 - 300 nm und die spezifische Gesamtaktivitat der
Glucose-Oxidase in der Doppelmembran 4 betragt bevorzugt
ungefahr 1 mMol/min.
25
Bei der in Figur 3 dargestellten Aus fuhrungs form weist der
Elektrodenaufbau vier MePstellen auf , d.h. in dem
Elektrodenaufbau sind vier Edelmetallelektroden 2
angeordnet, wobei die Edelmetallelektroden 2 jeweils mit
30 einer protonenselektiven Ionenmembran 3 und einer
Doppelmembran 4, die Glucose-Oxidase in einem geeigneten
Medium enthalt , uberdeckt ist.
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
16
In den Figuren 4 und 5 sind jeweils Halterungen 11 , 12
dargestellt, auf denen die Membranelektrode , hier allgemein
mit 13 bezeichnet, angebracht ist. Die in Figur 4
dargestellte Halterung 11 dient zur. Befestigung auf drei
Zahnen, sie ist auf drei Zahne aufsteckbar, wahrend in
Figur 5 die Halterung von einer Klammer 12 gebildet wird.
Die in Figur 6 dargestellte Ausf uhrungsf orm besteht aus
einer in einem Kissen 14 aus Silikonkautschuk angeordneten
Membranelektrode 13, wie sie vorzugsweise zur Messung von
Glucosekonzentrationen auf Organoberf lachen verwendet wird f
da durch die Gewichtsverteilung auf das Kissen 14 eine
Beeintrachtigung der Organfunktion durch zu hohen Druck auf
das Organ verhindert wird.
Bei dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten
Ausfiihrungsbeispiel ist die Elektrodenanordnung mit einer
Kapillare 15 gekoppelt. Die Kapillare 15 ist dabei
bevorzugt auf einer Grundplatte 16 angeordnet, in der
wiederum der Elektrodenaufbau mit Doppelmembran 4,
Auftenmembran 6, Ionenmembran 3 f Edelmetallelektrode 2 mit
Kabel 8, Grundmembran 1 und Isolationsmembran 5 integriert
ist.
Bei der Aus fiihrungs form gemaJJ Figur 9 wird mit dem
erf indungsgemapen Aufbau eine Einstich- bzw.
Katheterelektrode verwirklicht . Hierbei wird die
Grundmembran von einer Kunststof f-Faser 17 gebildet , wobei
die Elektrode 2, die protonenselektive Ionenmembran 3 und
die Glucose-Oxidase enthaltende Doppelmembran 4 die
Kunststof f-Faser 17 umschlie(3en.
Figur 10 zeigt vereinfacht den schematischen Aufbau der
verwendeten Meftelektronik, bei der jedoch das bzw. die
WO 97/45719 PCT/DE97/01114
Elemente zur Verarbeitung und Speicherung der MefJwerte
nicht dargestellt sind. Die vereinfacht dargestellte
Schaltung besteht aus einer stabilisierten
Polarisationsspannungsquelle 18 , zwei Verstarkern 19 und 20
5 mit hoher Impedanz f einem Parallelwiderstand 21 und einer
Anzeigeeinrichtung 22 , die im einfachsten Fall durch ein
Voltmeter gebildet sein kann, sowie der erf indungsgemapen
Membrane lektrode 23 und einer Ref erenzelektrode 24.
10 Die Figuren 11 und 12 zeigen schematisch zwei vorteilhafte
Aus fuhrungs formen der MePelektronik, bei denen die
Mepelektronik auf zwei raumlich voneinander getrennte
Einheiten 25 , 26 und 27, 28 verteilt ist. Bei der
Aus fuhrungs form gemap Figur 11 ist die Einheit 25 iiber das
15 Kabel 8 mit der Membranelektrode verbunden und mit dem
Kabel 29 mit der Einheit 26. In der Einheit 25 , der
Verstarkereinheit, ist bei diesem Ausf uhrungsbeispiel ein
Impedanzwandler r ein Dif ferenzverstarker, die Batterie und
der Spannungsstabilisator, der Parallelwiderstand, das
20 Bezugselektroden- oder Ref erenzsystem und ein Strom-
/Spannungswandler integriert, wahrend in der Einheit 26 ein
Mikroprozessor mit Speicher, eine numerische Anzeige 30 ,
alternativ zur Integration in Einheit 25 die Batterie und
der Spannungsstabilisator und ein Ausgang zu einem Modem
25 oder einem Drucker integriert sind. Bei der Aus fuhrungs form
gemap Figur 12 ist die Einheit 27 durch elektro-optische
Mittel mit der Einheit 28 verbunden. Die Einheit 27 enthait
daher die Bauelemente der Einheit 25 und eine IR-Laserdiode
oder eine LED 31, wahrend die Einheit 28 die Bauelemente
30 der Einheit 26 sowie eine Photodiode 30 enthait.
In Figur 13 ist das Ergebnis von Langzeitmessungen iiber 60
Tage mit fiinf verschiedenen Elektroden dargestellt. Die bei
diesen Messungen untersuchten Losungen enthielten 1 mMol
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
18
H 2 0 2 /1 und es wurde ein Parallelwiderstand mit einem
Widerstandswert von 10 9 8 verwendet. Aus den
auf gezeichneten Mepergebnissen wurde die Drift der
Elektroden zu nur 0,003 mV/h bzw. 7,2 mV in 100 Tagen
5 berechnet, wodurch die besondere Eignung der
erf indungsgeinapen Elektroden fur Langzeitmessungen deutlich
wird.
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
19
Patent anspriiche
1. Membranelektrode zur Messung der Glucosekonzentration
10 in Fliissigkeiten, bestehend aus :
15
/
einer Grundmembran (1) mit wenigstens einer
Edelmetallelektrode (2), die auf einer Seite der
Grundmembran (1) angeordnet ist;
einer auf der Grundmembran (1) und der
Edelmetallelektrode (2) angeordneten
protonenselektiven Ionenmembran (3); und
20 - einer auf der Ionenmembran (3) angeordneten
Doppelmembran (4), in welcher Glucose-Oxidase in
einem geeigneten Medium enthalten ist.
2. Membranelektrode nach Anspruch 1,
25 dadurch gekennzeichnet ,
dap die Grundmembran (1) auf einer Isolationsmembran
(5) oder einer Tragerfolie (5) angeordnet ist.
3. Membranelektrode nach Anspruch 1 oder 2,
30 dadurch gekennzeichnet ,
dap eine Isolationsmembran (5) oder die Tragerfolie
(5) den Elektrodenaufbau seitlich umschliept.
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
20
4. Membranelektrode nach einem der Anspriiche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichn-et ,
daP die Tragerfolie oder die Isolationsmembran (5),
5 die Grundmembran (1) mit der Elektrode (2) und die
protonenselektive Ionenmembran (3) von einer
Aupenmembran (6) umschlossen sind und die
Doppelmembran (4), in der Glucose-Oxidase in einem
geeigneten Medium enthalten ist, auf der Aupenmembran
10 (6) angeordnet ist.
5. Membranelektrode nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet ,
daJ3 der Zwischenraum (7) zwischen der Tragerfolie
15 oder Isolationsmembran (5), der Grundmembran (1) mit
der Elektrode (2), der protonenselektiven
Ionenmembran (3) und der Aupenmembran (6) mit einem
Elektrolyt-Gel gefullt ist.
20 6. Membranelektrode nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet ,
dap die Elektrode (2) ein Kabel (8) zur Verbindung
mit einer entsprechenden Mepelektronik aufweist und
dieses Kabel (8) in einem Schlauch (9) von dem
25 Elektrodenaufbau fortgefiihrt wird.
7. Membranelektrode nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet ,
dap der Schlauch (9) mit der Auperanembran (6)
30 verschweipt oder verklebt ist.
8. Membranelektrode nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet ,
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
21
dap der Zwischenraum (10) zwischen dem Kabel (8) und
dem Schlauch (9) ebenfalls mit einem Elektrolyt-Gel
gefiillt ist.
9. Membrane lekt rode nach einem der vorhergehenden
Anspruche, dadurch gekennzeichne
t ,
daP die Elektrode aus Gold oder Platin besteht.
Membranelektrode nach einem der vorhergehenden
Ansprviche, /
dadurch gekennzeichnet ,
dap die Ionenmembran eine flussige Phase enthalt,
wobei in der flussigen Phase Ligandenmolekule
enthalten sind.
11. Membranelektrode nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet ,
dap die Ligandenmolekule Tridodecylamin sind.
12. Membranelektrode nach einem der vorhergehenden
Anspruche f
dadurch gekennzeichnet ,
dap in dem Elektrodenaufbau ein Thermofuhler
angeordnet ist.
13. Membranelektrode nach einem der vorhergehenden
Anspriiche f
dadurch gekennzeichnet ,
dap der Elektrodenaufbau mehrere Mepstellen, d.h.
Edelmetallelektroden (2) aufweist.
14. Membranelektrode nach einem der vorhergehenden
Anspruche r
10 10.
15
20
25
WO 97/45719
PCT/DE97M114
22
dadurch gekennzeichnet ,
dap der Elektrodenauf bau auf einer Halterung (ll f 12)
angeordnet ist.
5 15. Membrane lekt rode nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet ,
dap die Halterung auf einen oder mehreren Zahnen
aufsteckbar ist,
10 16. Membranelektrode nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet ,
dap die Halterung von einer Klammer (12) gebildet
wird.
15 17. Membranelektrode nach einem der Anspriiche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet ,
dap der Elektrodenauf bau in einem Kissen (14) aus
Silikonkautschuk angeordnet ist, wobei der direkte
Kontakt der Glucose-Oxidase enthaltenden
2 0 Doppelmembran (4) mit dem umgebenden Medium
gewahrleistet ist.
18. Membranelektrode nach einem der Anspriiche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet ,
25 dap die Elektrodenanordnung in einer Kapillare (15)
vorgesehen bzw. mit einer Kapillare (15) gekoppelt
ist.
Membranelektrode nach einem der Anspriiche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet ,
dap die Grundmembran von einer Kunststof f-Faser (17)
gebildet ist, wobei die Elektrode (2), die
protonenselektive Ionenmembran (3) und die Glucose-
19.
30
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
23
Oxidase enthaltende Doppelmembran (4) die Kunststoff-
. Faser (17) umschliepen.
20. Elektronische Schaltung zum Betrieb der
5 Membranelektrode gemaP einem der vorhergehenden
Anspriiche mit:
einer stabilisierten Polarisations-Spannungsquelle
(18);
zwei Verstarkern (19, 20) hoher Impedanz;
einem Parallelwiderstand (21);
15 _ einem Element zur Verarbeitung und Speicherung der
gemessenen Grope; und
einer Ausgabeeinrichtung.
20
25
30
21. Elektronische Schaltung nach Anspruch 20 ,
dadurch gekennzeichnet ,
dap elektronische Schaltung auf zwei voneinander
raumlich getrennte Einheiten (25, 26; 27, 28)
verteilt ist.
22. Elektronische Schaltung nach Anspruch 21 , .
d a d u rch gekennzeic h n e t ,
dap die Einheiten (25, 26; 27, 28) iiber ein Kabel
(29) miteinander verbunden sind.
23. Elektronische Schaltung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet ,
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
24
da£ die Einheiten (25, 26; 27, 28) auf elektro-
optische Weise verbunden sind bzw. raiteinander in
Verbindung stehen.
5 24. Elektronische Schaltung nach einem der Anspruche 20
bis 23,
dadurch gekennzeichnet ,
dap der Parallelwiderstand (21) einen Widerstandswert
von 10 7 bis 10 11 ft besitzt, bevorzugt einen Wert von
10 10 9 Q ♦
WO 97/45719
1/13
PCT/DE97/01114
ERSATZBLATT (REGEL 26)
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
2/1?
ERSATZBLATT (REGEL 26)
ERSATZBLATT (REGEL 26)
WO 97/45719
4/13
PCT/DE97/01114
ERSATZBLATT (REGEL 26)
WO 97/45719
PCT/DE97/0U14
5/13
ERSATZBLATT (REGEL 26)
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
6/13
ERSATZBLATT (REGEL 26)
WO 97/45719 PCT/DE97/0I114
7/13
ERSATZBLATT (REGEL 26)
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
8/13
ERSATZBLATT (REGEL 26)
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
9/13
ERSATZBLATT (REGEL 26)
10/13
PCT/DE97/01114
ERSATZBLATT (REGEL 26)
WO 97/45719
11/13
PCI7DE97/01114
ERSATZBLATT (REGEL 26)
PCT/DE97/01114
12/13
ERSATZBLATT (REGEL 26)
WO 97/45719
PCT/DE97/01114
ERSATZBLATT (REGEL 26)
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
Inten >aJ Applieanoo No
PCT/DE 97/01114
A. CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER
IPC 6 GQ1NZ7/327 C12Q1/0O C12M1/40
Accordm* to International Patent Classification (IPC) or to both national classification and IPC
B. FIELDS SEARCHED
Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols)
IPC 6 C12Q G01N C12M
Documcnuuon searched other than minimum documentation to the extent that such documents are included in the fields searched
Electronic data base consulted during the international search (name of data base and, where practical, search terms used)
C. DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT
Category *
Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant j
passages
Relevant to claim No.
X
A
A
SILBER A ET AL: "THICK-FILM MULTICHANNEL ,
BIOSENSORS FOR SIMULTANEOUS AMPEROMETRIC
AND POTENTIOMETRIC MEASUREMENTS"
SENSORS ANO ACTUATORS B,
vol. 30, no. 2,
pages 127-132, XP800584838
see the whole document
US 4 579 642 A (NIIYAMA YASUSI ET AL) 1
April 1986
see the whole document
US 5 387 328 A (SOHN BYUNG-K1) 7 February
1995
see the whole document
-/--
l
1,20
1,29
fx]
thcr documents arc listed m the continuation of box C
m
Patent family members are listed in annex.
Special categories of ated documents : ^ Uter doc ument published alter the international filing date
or priority date and not in conflict with the application but
'A' document defining the general state of the art which is not dt £j to understand the principle or theory underlying the
considered to be of particular relevance invention
"E" earlier document but published on or after the international 'X" document of particular relevance; the claimed invention
filing date cannot be considered novel or cannot be considered to
•V document which may throw doubts on priority daim(s) or involve an inventive step when the document is taken alone
which is ated to establish the publication date of another »y document of particular relevance; the claimed invention
citation or other special reason (as specified) cannot be considered to involve an inventive step when the
•O- *>cument referring to an oral disclosure, use, exhibition or document * "^^i^^^J^u^SS stilted
other means ments, such combination being obvious to a person skilled
P* document published prior to the international filing date but ***
later than the priority date claimed & document member of the same patent family
Daw of the actual completion of the international search
17 September 1997
Date of mailing of the intemaaonal search report
3 0 -09- 1997
Name and mailing address of the ISA
European Patent Office, P.B. 5818 PatenUaan 2
NL - 2280 HV Rijswijk
Tel. ( + 31*70) 340-2040. Tx. 31 651 epo nl.
Fax (+ 31-70) 340-3016
Authorized officer
Moreno* C
Form PCT.1S A/210 < second »h«l) <July W2)
page 1 of 2
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
Intel nal Application No
PCT/OE 97/01114
C(Contjnualion) DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT
I Category ' i Cub on of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages
f Relevant to claim No.
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN
vol. 012, no. 161 (P-702), 17 May 1988
& JP 62 274254 A (RES DEV CORP OF
JAPAN; OTHERS: 02), 28 November 1987,
see abstract
1,20
Form PCT.1SA'2in (a»uo«*uco of wan* U***) ,w3 >
page 2 of 2
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
.1 formation on patent family members
Inter nal Application No
PCT/DE 97/01114
Patent document
Publication
Patent family
Publication
cited in search report
date
member ($)
date
US 4579642 A
01-04-86
JP 1689345 C
11-08-92
OP 3058462 B
05-09-91
JP 60100757 A
04-06-85
EP 0142130 A
22-05-85
US 5387328 A 07-02-95 KR 9604971 B 18-04-96
./
Fo*m PCT715A/210 (patent family annex) (July 1992)
INTERNATIONALER RECHERCHENBERICHT
Inter rial e J Akten2cichen
PCT/OE 97/01114
A. KLASSIFIZIERUNGDESANMELDUNGSGEGENSTANDES
IPK 6 G01N27/327 C12Q1/00 C12M1/4Q
Nach dcr International en Patcnlklasaftkation (IPK) odcr nach dcr naoonakn Klacafikation und dcr IPK
B. RECHERCH1ERTE GEBIETE
Rechcrchicricr Mmdestprufstoff (Klasafikanonssystem und Klassfikationssyrnbole )
IPK 6 C12Q GQ1N C12M
Recherchierte abcr mcht zum MindwtpnifstofT gchorende VerofTcnUichungcn. soweil dicsc unlrr die recherchicrten Gcbicte fallen
Wihnmd der intemauonalen Recherche komuloerte ckktronische Dalenbank (Name der Datenbank und evtl. vcrwendete SuchbejrifTe)
C. ALS WESENTLtCH ANGESEHENE UNTERLAGEN
Kaiegone* Bczachnung der Vtroffentlichung. sowat erforderuch unter Angabe der in Betracht komroenden Talc
Betr. Anspruch Nr.
SILBER A ET AL: "THICK-FILM MULTICHANNEL
BIOSENSORS FOR SIMULTANEOUS AMPEROMETRIC
AND POTENTIOMETRIC MEASUREMENTS"
SENSORS AND ACTUATORS B,
Bd. 30, Nr. 2,
Seiten 127-132, XP00G584838
siehe das ganze Dokument
US 4 579 642 A (NIIYAMA YASUSI ET AL)
1. April 1986
siehe das ganze Dokument
US 5 387 328 A (SOHN BYUNG-KI) 7.Februar
1995
siehe das ganze Dokument
-/--
1,20
1,20
\m
X I Wetterc Vercaentucbungen and der Fottsettung von Fdd C zu
enQiehmcn
Siehe Anhang Patentfamilie
' Bcsondcre Kategoricn von angegebenen Verofrcrdichungen
'A* Veroflendtchung, die den ailgoncmen Stand dcr Technik defiraert,
abcr wchi als besonden bedeutsam anzusehen ist
*E* al teres Dokument, das jedoch erst am odcr nach dem intemabonalen
AnmeWcdaajm vcrofTentfichl warden ist
V Vcroffcntfichunt, die
t ist. etnen Pricntitsanspruch zwafdhaft cr-
vumku «i latscn, oder durch die dai VcrofToidichimaJdanan oner
anderen ira Rccherchcnbcrichi gcnannCen Veroffenlucttung beiegt wetden
soil odcr die aus cincro andcrcn besonderen Grund anfcgcbcn ist (wic
ansgefuhrt)
'Q' VcrofTcndKmmg, die aich auf cine mundtkhe Offenbarung.
one Benucung, erne Ausstdlung odcr andcrc Maflnahmen bczteht
"P* Verdffentbchimg, die vor dan international en AnmcWcdacum, abcr nach
dem beanspruchten Priori tatxdacum veroflcntlicht worden ist
~r- Soatcrc Yerdffcntlichung, die nach dem internaOonalen Anmddedatum
T ^Kl^SahSn veroffentficht ^^^f^
Anmckhmg racfat kolbdicrt, sondcra mir xiinW crr^dra s to d^
Erfindung zugrundclicxenden Pnnzips odcr dcr ihr zugrundeliegendcn
Thcorie angegeben is*
'X' VcroffenttKhung von besondcrer Bcdcutung; die bearepruchw Erfln
^ Scin wSund diescr Veroffendichung nichi als ncu odcr auf
crfmdcriichcr Tiugkdt bcruhend bctracctet werden
T VerofTentlichung von besondcrer Bcdcutung ^^awprucWe Er6n
klnn mcht als iJif erundertscber Tatigkat ^^^^^^
SSdav wenn die VerdfTcnUichting nut ana odcr rr^«rcn ai^crcn
Vcroflcntf ichungen diescr Kategonc m Vobrndung gebracht wird und
dicsc Vcrbindung fur dncn Fachmann nahdicgend tst
'AT Veroffemlichung, die Mitgiied denelbcn Palcntfamilie ist
| Datum dcs Ataschlusses der intrmibonalen Recherche
17. September 1997
Abscndedatum dcs intcmaoonalen Recherehcnbcncbts
3 0-09- 1997
| Name und Posumxhnft der Intcmanonale Recberchenbchorde
Europaisches Patentamt. P.B. 5818 Patentlaan 2
NL • 2280 HV Rijswijk
Td. ( ♦ 31-70) 340-2040, Tx. 31 651 epo rd.
Fa* < 01-70) 340-3016
Bevollmachbgter Bediens*ux
Moreno, C
Formbliu PCT/lSA/3tO (BUU 2J 1J«H WW)
Seite 1 von 2
INTERNATIONALER RECHERCHENBERICHT
C(Forttctzuni) ALS WbSENTLICH ANCESEHENE UNTERLAGEN
Intr "males Aktenzcichen
PCT/DE 97/01114
Katcjone'
Bczeichnung dtr VcroffenUtchung. jowat erforderlich unter An*abe 6a in Betrachi kommcnden Tet.e
Betr. Anspruch Nr.
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN
vol. 012, no. 161 (P-702), 17.Mai 1988
& OP 62 274254 A (RES OEV CORP OF
JAPAN; OTHERS: 02), 28. November 1987,
siehe Zusanmenfassung
1,20
FonabteU PCT.-tSA/JIO Ifmnoim, von BbU 7) P«li 1WH
Seite 2 von 2
Inte
miles Aktenzdchcn 1
Aivgaben zu Veroffentlich.
jn, die z.ur sclben Patentfamilic jchorcn
PCT/OE 97/01114 1
lm Rccherchcnbericht
angcfuhrtcs Patenidokumcnt
| Daium der
Veroffentlichung
Miiglicd(cr) dcr
Palenlfamilie
| Datum dcr
1 v«r*>ff«ntlich un 8 |
1 IK AZIQ&A.? A
| Uj Hj/?OHc n
01-04-86
OP 1689345 C
JP 3058462 B
JP 60100757 A
EP 0142130 A
11-08-92
05-09-91
04-06-85
22-05-85
US 5387328 A
07-02-95
KR 9604971 B
18-04-96
FormbUU PCT/1SA/210 (Anh«n» P»tentf»ini!»«MJut> l,T2 >
*
THIS PAGE BLANK (uspto)
Live Music Archive
Librivox Free Audio
Metropolitan Museum
Cleveland Museum of Art
Internet Arcade
Console Living Room
Books to Borrow
Open Library
TV News
Understanding 9/11